懸索橋鉸接式吊索渦激振動氣動干擾效應數值分析.pdf

1、眾所周知，懸索橋是以承受拉力的纜索作為重要承重構件的橋梁，是典型的柔性結構，而由于懸索橋橋梁結構自重輕，阻尼低，在常風速的條件下，懸索橋橋梁及其構件（如主梁、主纜、吊索等）極易發(fā)生渦激共振響應，因此，對于懸索橋鉸接式吊索的渦激振動研究是很有必要的，也是很有意義的。
　　為了探討用數值方法研究懸索橋吊索渦激振動現象，本文以某大跨徑懸索橋鉸接式吊索為背景，采用計算流體力學軟件 CFX和 ANSYS結構建模軟件Workbench相結合的

2、流固耦合模擬方法進行懸索橋鉸接式吊索的渦激振動數值模擬，模擬得到鉸接式吊索發(fā)生渦激共振時的相關參數，求出最大振幅及吊索發(fā)生渦激共振時的鎖定風速，具有一定的工程實用價值。
　　首先，本文參考已有文獻分別建立了二維單圓柱繞流模型和二維單圓柱流固耦合模型，分別進行了單圓柱繞流計算和單圓柱流固耦合計算，得到繞流及流固耦合的相關參量，并與已有參考文獻進行了對比分析，驗證了本文所使用的流固耦合模擬方法的正確性；
　　其次，利用本文的建模

3、方法和流固耦合模擬方法建立并計算了并列兩圓柱在兩種不同湍流模型（RNGκ-ε和SSTκ-ω湍流模型）下的渦激振動響應，對這兩種不同的湍流模型的計算結果進行比較分析，得到相應的結論：在進行并列兩圓柱渦激振動數值計算時，兩種湍流模型的結果存在一定差異，而且從結果可以看出SSTκ-ω湍流模型的數值模擬結果更加接近于實驗值，SSTκ-ω湍流模型優(yōu)于RNGκ-ε湍流模型；
　　最后，利用本文的建模方法建立了某大跨徑懸索橋鉸接式吊索的二圓柱吊

4、索流固耦合模型，采用有限元軟件ANSYS對五種不同長度的吊索（D39號、D41號、D44號、D46號和D49號吊索）進行模態(tài)分析，以確定吊索的自振頻率，進而確定吊索的剛度及阻尼；選取其中的三種吊索（D39號、D44號和D46號吊索）進行渦激振動仿真計算，分別計算了這三種不同長度吊索的渦激振動響應，得到吊索發(fā)生渦激振動的鎖定風速，發(fā)生渦激振動時吊索的最大振幅等，得到結論：D39號、D44號和D46號吊索發(fā)生渦激振動的鎖定風速依次增大，而D